扑翼飞行是自然选择的结果,在微小型飞行器应用方面有着巨大潜力。木文旨在构建一个通用型扑翼飞行器虚拟样机平台。该虚拟样机平台是分析及模拟飞行器性能的虚拟环境,其在飞行器研发过程中起着重要作用:缩短扑翼飞行器研制周期,优化扑翼飞行器动力学性能和气动性能,初步验证飞行器控制算法的有效性。基于以上要求,本文所做工作包括:基于实验室前期所设计的一种高效扑翼飞行器驱动机构——单一驱动源带动机翼拍打和扭转的结构,在ADAMS中搭建了虚拟样机模型,作为通用虚拟样机平台的一个实例进行仿真分析;建立了 Python软件和ADAMS软件之间的通讯,以用于控制指令的发送,包括:基本运行参数设置、扑翼飞行器运动参数设置、扑翼飞行器运动信息获取等指令操作;基于ADAMS样条函数,实现了虚拟样机机翼、尾翼气动力实时加载,以模拟样机在流场中的运动。基于虚拟样机在ADAMS中机翼运动数据,完成了运动模式建模,包括:机翼扭转角、拍打角以及拍打运动;建立了两种机翼气动力计算模型,一种是基于UAM模型,用于精确计算样机在运动过程中所受气动力,耗时较长,另一种基于Theodorsen和Garrick理论对样机所受气动力进行快速计算;建立了尾翼气动力计算模型以及惯性力计算模型,为涡流结构演化及气动力变化的分析奠定了理论基础。分析了扑翼飞行器在静止状态和飞行状态下机翼表面前缘涡与后缘涡结构演化情况。静止状态下涡流在机翼上下表面分布杂乱,而飞行状态下涡流在机翼上下表面分布有序规整。以固定速度飞行多个周期,观察涡流结构演化,呈现出周期性特点,并且相邻两个脱落涡的间距相同。在同一周期内分析了飞行器相同部位静止状态下和飞行状态下涡流结构演化和对应气动力的变化,气动力与涡流分布表现出一致性,同时在气动力变化和涡流结构演化方面进行了对比分析(9米每秒,10赫兹),飞行器静止时,机翼所受平均升力为-0.969牛顿,飞行器静止时机翼所受推力为0.2501牛顿,飞行时机翼所受平均升力为4.3842牛顿,飞行时机翼所受推力为1.893牛顿,飞行状态下表现出来的气动力要明显大于静止状态下的气动力,飞行器飞行时涡流演化速度更快。基于飞行器在飞行过程中受到周期惯性力影响,扰动飞行器正常姿态,使得飞行器不能进行稳定控制这一问题,设计了飞行器姿态扰动率方法,以便应用到虚拟样机平台中,为实现样机闭环仿真奠定基础。基于运动信号捕捉系统以及机载惯性测量单元,获取俯仰姿态数据进行了验证,结果表明本文设计的方法能够有效的滤除由周期性惯性力带来的姿态扰动。